中國披露全球一個新冠疫苗非人靈長類實驗結(jié)果：有效、安全
臨床上，目前人類對于新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）還沒有藥物，因此研發(fā)疫苗被寄予厚望。雖然新冠疫苗用于人體仍需等待，但中國科學(xué)家近日發(fā)表了一個新冠病毒非人靈長類疫苗實驗結(jié)果，指出一種純化滅活的候選疫苗能夠為非人類靈長類動物提供完全保護，在有效性、安全性上均表現(xiàn)出積極結(jié)果。這將為用于人類的SARS-CoV-2疫苗的臨床開發(fā)提供基礎(chǔ)、指明方向。
當(dāng)?shù)貢r間4月19日，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所所長秦川等多個科學(xué)家團隊，聯(lián)合在生物科學(xué)預(yù)印本論文平臺bioRxiv發(fā)表了研究文章“Rapid development of an inactivated vaccine for SARS-CoV-2”。
該文章作者來自北京科興生物制品有限公司、中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所、北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心、中國科學(xué)院生物物理研究所感染與免疫院重點實驗室等多個重點科研單位。
文章的通訊作者也包含多位傳染病病毒、疫苗研究領(lǐng)域的專家，包括早在2003年非典疫情期間就負(fù)責(zé)動物模型科研項目的秦川、浙江省疾控中心微生物檢驗所所長張嚴(yán)峻、北京科興生物制品有限公司尹衛(wèi)東、中科院感染與免疫重點實驗室研究組長王祥喜、中國食品藥品檢定研究院呼吸道病毒疫苗室主任李長貴以及中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所黨委書記盧金星。
研究團隊通過試驗規(guī)模的生產(chǎn)得到了一種純化滅活的SARS-CoV-2病毒候選疫苗，名為PiCoVacc。他們發(fā)現(xiàn)，PiCoVacc能夠在非人類靈長類動物中引發(fā)有效的體液免疫應(yīng)答，對當(dāng)前正在全球肆虐的SARS-CoV-2病毒株提供完全保護。
通過對恒河猴臨床體征、血液學(xué)、生化指標(biāo)等的系統(tǒng)分析，研究人員認(rèn)為，該疫苗是安全的。
結(jié)合實驗結(jié)果，研究人員表示，該疫苗可在小鼠、大鼠和非人類靈長類動物中誘導(dǎo)SARS-CoV-2特異性中和抗體，且在恒河猴體內(nèi)未觀察到感染增強或免疫病理惡化。
值得注意的是，疫苗的研發(fā)雖被寄予厚望，但仍需時間進行科學(xué)的流程。就在4月20日，對于疫苗研發(fā)的時間表，中國疾控中心主任、中國科學(xué)院院士高福表示，如果按照正常的流程走，可能要到今年年底、明年年初才能出來。他還透露，根據(jù)疫情走勢，在應(yīng)急情況下，可能會于年底給一部分人群如醫(yī)務(wù)人員先行使用新冠疫苗。
接種后6至7周抗體反應(yīng)達(dá)到峰值，病毒RBD是主要免疫原
當(dāng)前， SARS-CoV-2疫苗正在多途徑緊急開發(fā)中，國內(nèi)已有3個疫苗獲批進入臨床試驗，其中一款腺病毒載體疫苗已經(jīng)進入II期人體臨床試驗。
本實驗中采用的純化滅活病毒是疫苗開發(fā)的傳統(tǒng)方法之一，這種類型的疫苗此前已被證明對于預(yù)防由流感病毒和脊髓灰質(zhì)炎病毒等引起的疾病是安全有效的。
研究者從11名中國、意大利、瑞士、英國、西班牙等新冠肺炎確診患者的支氣管肺泡灌洗液中分離出了新冠病毒毒株，包含新冠病毒毒株的11個樣本廣泛分布在所有可用基因序列構(gòu)成的系統(tǒng)發(fā)育樹上。研究人員選擇了其中一個毒株，開發(fā)出了純化滅活的SARS-CoV-2病毒疫苗PiCoVacc。
遺傳穩(wěn)定性測試顯示，PiCoVacc具有出色的遺傳穩(wěn)定性，不存在任何可能潛在改變NAb表位的S突變。
為了生產(chǎn)用于動物研究的試驗規(guī)模的PiCoVacc，研究人員將其在50升Vero細(xì)胞培養(yǎng)物中繁殖，并使用β-丙內(nèi)酯滅活。此后通過深度過濾等手段，研究團隊得到了用于實驗的高純度的PiCoVacc制劑。
PiCoVacc的表征，圖A為SARS-CoV-2較大似然系統(tǒng)樹，圖E為其低溫電鏡（cryo-EM）圖像，它是直徑為90-150 nm的完整橢圓形顆粒，上面綴有冠狀尖峰，代表其預(yù)融合狀態(tài)
為了評價PiCoVacc的免疫原性，研究者對小鼠進行了不同劑量的PiCoVacc注射，佐劑為明礬。研究人員在第0天和第7天進行了兩次注射，未觀察到炎癥和不良反應(yīng)。
在初次接種后的第1至6周，研究人員通過酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）評估了小鼠體內(nèi)的S蛋白、受體結(jié)合域（RBD）和N特異性抗體反應(yīng)。
結(jié)果顯示，接種疫苗后，小鼠體內(nèi)SARS-CoV-2的S蛋白和RBD特異性的IgG（免疫球蛋白G）迅速發(fā)展，在第6周達(dá)到峰值。
其中，RBD特異性的IgG占S蛋白抗體反應(yīng)的一半，這表明RBD是主要的免疫原，這一結(jié)果也與恢復(fù)期的新冠肺炎患者的血清學(xué)特征相匹配。
此前的研究表明，N特異性IgG在新冠肺炎患者的血清中大量存在，并且是臨床診斷標(biāo)記之一。但出人意料的是，在這項實驗的免疫小鼠中， N特異性IgG誘導(dǎo)的病毒S蛋白抗體反應(yīng)量比靶向病毒S蛋白或RBD的抗體低約30倍。
此外值得注意的是，與恢復(fù)期COVID-19患者血清相比，PiCoVacc誘導(dǎo)出了更高滴度的S蛋白特異性抗體。事實上，針對新冠病毒N蛋白的抗體并不能提供針對感染的保護性免疫力，這些結(jié)果表明，PiCoVacc能夠引發(fā)更有效的抗體反應(yīng)。
接下來，研究者使用微中和測定（MN50）檢測SARS-CoV-2特異性中和抗體在一段時間內(nèi)的水平。結(jié)果顯示，與S特異的IgG反應(yīng)相似，高劑量免疫的中和抗體在前一周出現(xiàn)，在第二周加強免疫后顯著增加，在第7周達(dá)到峰值，而對照組則未檢測到SARS-CoV-2特異性抗體反應(yīng)。
研究人員隨后在大鼠身上進行了相同的免疫實驗，并對不同毒株進行了中和測定，均得到了相似的結(jié)果。
恒河猴攻毒實驗：高劑量組7天后肺部檢測不到病毒
隨后研究者在新冠病毒感染的恒河猴中進行了攻毒實驗，以評估其免疫原性和保護功效。
首先，研究者在第0、7和14天通過中等劑量（每劑3μg）或高劑量（每劑6μg）給恒河猴接種三次疫苗。
結(jié)果顯示，接受兩種劑量注射的恒河猴體內(nèi)新冠病毒S蛋白特異性的IgG和中和抗體均在第2周被誘導(dǎo)出來，并在第3周繼續(xù)增加，滴度與恢復(fù)期的新冠肺炎患者的血清水平相似。
PiCoVacc在非人類靈長類動物中的免疫原性和保護功效，圖A為接種后SARS-CoV-2-特異性IgG反應(yīng)；圖B為接種后和感染后恒河猴體內(nèi)中和抗體滴度；圖C、D、E分別代表恒河猴咽部、肛門和肺部的病毒載量，藍(lán)色代表中等劑量組，粉色代表高劑量組
值得注意的是，疫苗劑量帶來的中和抗體水平可能受個體差異影響。排除掉個例的影響后，中等劑量組恒河猴的中和抗體水平比高劑量組低約34%到40％。
隨后，研究者在第22日進行攻毒（通過氣管內(nèi)途徑將新冠病毒毒株直接接種到動物肺中）。
接種病毒后第3至7天，對照組的恒河猴表現(xiàn)出嚴(yán)重間質(zhì)性肺炎，而與對照組相比，接種過疫苗的恒河猴病毒肺部組織病理變化顯著減小。
此外，接種了疫苗的恒河猴體內(nèi)病毒載量也顯著下降。高劑量組的4只恒河猴感染后的第7天，它們咽喉、肛門和肺部就都檢測不到病毒了；中劑量組感染后第7天咽部、肛門和肺部標(biāo)本中能部分檢測到病毒斑點，但與對照組相比病毒載量降低了約95％ 。
論文還顯示一個細(xì)節(jié)，接種了疫苗的恒河猴體內(nèi)的中和抗體滴度在感染3天后下降了約30％，隨后在感染后第5至7天水平迅速上升，以保持其有效的中和病毒效果。
排除個體差異影響后，與高劑量組相比，中等劑量組在感染后第7天有更高的中和抗體滴度，這可能是由于病毒復(fù)制水平較低，需要更長的時間才能清除病毒。
雖然研究人員觀察到在感染前，中等劑量組體內(nèi)存在較低的中和抗體滴度，可能提供部分保護，但任何接種過疫苗的恒河猴均未觀察到病毒感染抗體依賴性感染的增強（ADE）。
PiCoVacc在恒河猴中具有安全性：感染未增強、無免疫病理惡化
此前開發(fā)SARS（嚴(yán)重急性呼吸綜合征）和MERS（中東呼吸綜合征）冠狀病毒候選疫苗的經(jīng)驗引起了人們對肺部免疫病理學(xué)的擔(dān)憂，這些疾病由輔助型T細(xì)胞2（T helper 2 cell，Th2）反應(yīng)直接引起，或者由ADE引起。
盡管許多疫苗引起的T細(xì)胞反應(yīng)對于急性病毒清除至關(guān)重要，但防止后續(xù)的冠狀病毒感染主要是通過疫苗對體液免疫的介導(dǎo)。
臨床上已經(jīng)表明，由過度的T細(xì)胞反應(yīng)引起的“細(xì)胞因子風(fēng)暴”加劇了新冠肺炎的發(fā)病與患者多器官衰竭。因此，研究者們表示，SARS-CoV-2疫苗引起的T細(xì)胞應(yīng)答必須被很好地控制，以避免免疫病理的發(fā)生。
基于這一前提，研究者們又通過觀測臨床指標(biāo)和生化指數(shù)對于該疫苗的安全性進行驗證，他們發(fā)現(xiàn)，所有接種疫苗的恒河猴均未發(fā)現(xiàn)發(fā)燒和體重減輕現(xiàn)象，且食欲和精神狀態(tài)都保持正常。
在血液和生化分析方面，接種了疫苗的恒河猴的淋巴細(xì)胞亞群比例（CD3+、CD4+ 和CD8+）以及關(guān)鍵細(xì)胞因子（TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-5和IL-6）表明與對照組相比均沒有顯著變化。
此外，第29天對接種疫苗的恒河猴的肺、心、脾、肝、腎和腦在內(nèi)的各種器官組織的病理學(xué)評估表明，PiCoVacc沒有引起顯著的病理學(xué)特征，這些結(jié)果表明了PiCoVacc在恒河猴中具有安全性。
研究人員后表示，盡管現(xiàn)在還不能確定相關(guān)研究中SARS-CoV-2感染的較好動物模型，但感染SARS-CoV-2后產(chǎn)生類新冠肺炎癥狀的恒河猴似乎是研究該病的較為適用的動物模型。
聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息，如作者信息標(biāo)記有誤，或侵犯您的版權(quán)，請聯(lián)系我們，我們將在及時修改或刪除內(nèi)容，聯(lián)系郵箱：marketing@360worldcare.com
